Question

如圖所示為冬天人們常用的一種電熱暖手寶，銘牌上標有“220V，500W”．正常工作下，袋內1kg的水由15℃加熱至65℃需用時10min，該過程水需要吸收的熱量為

2.1×10⁵

J，該電熱暖手寶的發(fā)熱效率為

70%

；為了使用時更加安全，它的內部采用了雙重溫控保護開關，兩個溫控開關是

串聯

（選填“串聯”或“并聯”）起來使用．[c_水=4.2×10³J/（kg?℃）]．

Answer 1

分析：（1）知道水的質量、水的比熱容、水的初溫和末溫，利用吸熱公式Q_吸=cm（t-t₀）求水吸收的熱量，電熱暖手寶正常工作時的功率為500W，利用W=Pt求出消耗的電能，利用η=

Q有

W

×100%求出發(fā)熱效率；
（2）為了更安全，電熱暖手寶采用雙重溫控保護開關，只要有一處溫度過高就自動切斷電路，兩個開關應該是串聯．

解答：解：（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×1kg×（65℃-15℃）=2.1×10⁵J，
電熱暖手寶正常工作時的功率為500W，10min消耗的電能：
W=Pt=500W×10×60s=3××10⁵J，
電熱暖手寶的發(fā)熱效率：
η=

Q有

W

×100%=

2.1×105J

3×106J

×100%=70%；
（2）因為電熱水袋里使用雙重溫控開關，也就是說只有這兩個開關都閉合時，電熱袋才可以工作，否則不能工作，
因此這兩個開關是串聯的．
故答案為：2.1×10⁵；70%；串聯．

點評：本題是一道電學與熱學的綜合應用題，涉及到經常用的電熱暖手寶原理和結構的有關問題，便于激發(fā)學生探究物理現象的興趣，體現了新課標的要求，屬于中考熱點題目．